Question

7．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，求：
（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率P_Q是多少；
（2）电动机消耗的电功率P是多少；
（3）10s内，可以把重物A匀速提升多高．

Answer 1

分析 （1）根据P_热=I²r求解热功率；
（2）根据P=UI求解电动机消耗的电功率；
（3）根据P_出=mgv和x=vt列式求解高度；

解答 解：（1）根据焦耳定律，热功率为
P_Q=I²r=1²×1 W=1 W
（2）电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积
P=IU=1×5 W=5 W
（3）输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率
P_出=P-P_Q=5 W-1 W=4 W
电动机的输出功率用来提升重物，转化为机械功率，P_出=mgv
解得v=0.2 m/s．
又x=vt=0.2×10=2 m
答：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率P_Q是1W；
（2）电动机消耗的电功率P是5W；
（3）10s内，可以把重物A匀速提升高2m．

点评 本题关键明确电动机的输入功率、热功率和输出功率的计算方法，注意功率公式的正确应用，注意明确输出功率等于电动机消耗的功率与热功率的差值．